高中物理常用仪器的读数问题

对于高中物理实验中的各种读数问题一直是学生们的难题，主要是由于教学仪器的多种多样，且各种读数的规则标准不同，使得同学们极容易混淆.由于没有严格的规范等级读数原则，没有明确的统一标准，对高中生的高考备战已造成了一定的困扰.本文主要阐述各种仪器的使用和读数方法.

1 高中物理常见的仪器分类

1.1 高中物理仪器根据读数原则分类

按不同的读数要求可分为可估读和不可估读两种.不可估读仪器包括：游标卡尺、变阻箱、秒表、多用电表这四类；可估读仪器包括螺旋测微器（千分尺）、刻度尺、托盘天平、电流表、电压表等.仪器的原理不同使得仪器的使用规则不同，要按照正确的读数方法来准确计算出相应的数据.

1.2 使用途径不同分类

对于这些测量较为精细的仪器，也可以按使用途径的差异来分类：游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺是测量长度的仪器；秒表是测量时间的仪器；弹簧秤是测量力的仪器；天平是测量质量的仪器；温度计是测量温度的仪器；电学的测量可以采用电流表、电压表、变阻箱、多用电表等.对于这些主要的使用仪器，我们要了解它们的构造，更好的理解运用它们.

2 各种仪器的使用方法

2.1 游标卡尺的使用

游标卡尺作为高中物理测量仪器中主要的测量仪器，主要由主尺和游标尺两部分组成，用于测量物体的直径和长度.在教学中一般使用的有10、20、50分度的游标卡尺，其精确范围分别是0.1、0.05、0.2，主尺的长度也分别对应着10 mm、20 mm、50 mm，每小格相差1 mm.具体的读数方法：总的读数=主尺的读数+与主尺刻度相齐的游标尺读数x精确度，其主要计算到小数点后一位，不存在估读.

例1 此题中要求用游标卡尺读出圆柱体的直径，如图1.

解答 根据这个图片可以读出主尺上长度为29 mm，游标尺上的第八个刻度与主尺上的刻度对齐，使用的是10分尺，精 确度为0.1，根据计算公式得出游标卡尺上的读数为：29 mm+0.1×8=29.8 mm.

注意：部分同学可能会犯的错误是读错主尺的刻度，其原因是因为没有找到游标尺0刻度线所对应的位置，导致计算结果出现误差；也可能出现没有看清游标尺对齐的是哪个刻度的情况，按其精确度算的时候出现失误，因此要求教师在讲课的过程中着重提点，预防出现此类问题.

2.2 螺旋测微器的使用

螺旋测微器的测量精度较游标卡尺准确，对于长度和直径的测量更为精确，可精确到0.01毫米.螺旋测微器的测量原理是教师们很少涉及讲述的，只是教给同学们操作方法和读数，不利于同学理解，在此谈一下详细的原理，螺旋测微器的精密螺纹间距为0.5毫米，后侧的可动刻度分为50个等分刻度，其每转动一周，测微器螺杆可前进或后退0.5毫米，，每个小分度相当于0.01毫米，因此可以精确到小数点后两位，要求螺旋测微器需保留到小数点后三位，所以需估读一位.

螺旋测微器具体的读数计算方法是先读出前段固定读数的大小，注意是否过固定读数的中间位置，这是半毫米的距离，再读与螺杆上标尺对应的可动刻度大小，并乘以精度（0.01），两者相加后得出螺旋测微器的读数大小.注意：在读数过程中要保证仪器按照标准规范的行为使用，部分同学胡乱操作使得仪器损坏的现象时有发生，同时要保证在读数过程中估读一位小数，教师要加以提醒，区分与游标卡尺的区别.

2.3 电流表、电压表的使用

2.3.1 电压表、电流表的读数估算法

电流表与电压表的读数方法可分为以下三种.十分估读法：对于量程处于0～3 A之间的电流表和0～3 V间的电压表主要采取的估算方法，其最小的分度分别为0.1 A和0.1 V，要求估读到最小分度的十分之一， 既保留到小数点后两位，这是对于此量程范围的估读计算方法；二分估读法：量程范围在0～0.6 A的电流表要求采用的估算方法，每一个小格代表的刻度为0.02 A，为最小刻度，要求估读到最小分度的二分之一，即估读后只能保留两位小数；五分估计法：主要适用于量程为0～15 V的电压表，最小分刻度为0.5 V，估算方法按最小刻度的五分之一记，即估算到小数点后一位.

学习过程中，物理学的世界无疑是丰富的，不同的测量仪器有着不同的使用方法，有不同的估算方法，学生要学会自我探究、自我实践，更好的丰富自己的内在储备知识，以备将来发展所需.

3.3 物理来源于生活

物理来源于生活，同时物理测量也同样适应于生活，例如当小孩子感冒咳嗽时，医院会给每个小朋友开服止咳糖浆，配以定量的小量杯来限制孩子的用量，小量杯的最小精度为5 mL，在取2 mL药品时就运用了五分估读法，因此可见物理学是渗透我们生活的，各种估算方法也被不断的应用着.

3.4 今后的发展方向

为了使每位同学更好的掌握与运用各种仪器的读数方法，应该在高中阶段的物理教学中对所有仪器进行综合教学指导，分析各仪器的使用途径和范围，运用科学的方法，使用十分估算法、五分估算法、二分估算法解决相应的读数问题，教师要利用学生学习仪器时给予更好的建议指导，使之在读数时更加规范，根据实验的精度要求灵活的处理问题，解决在读数问题中可能出现的混淆问题，更好的提高备考学生的学习效率. 在高中物理课程的学习中，仪器的读数问题有着很关键的实际效用，更是每年考试中必考的考题.所以注重平时经验的积累，深入的研究物理仪器，更好的实现物理实验的高效性，提高整体的读数能力.

在高中物理常见仪器中，要正确的进行刻度的读取，了解测量仪器的刻度原理，明确读数的基本值、最小刻度值、估读值、倍率等，准确的读取各种不同仪器上的读数，按照相应的公式计算出最终的读数.在教师的教学中，要求教师着重讲解高考时重点备考的读数问题，并给予同学们适当的指导，建议同学们用读数公式来计算读数，养成良好的习惯，正确的读取读数.

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